作为光场成像领域的重要分支,合成孔径成像技术克服了单孔径成像系统机理的局限,可以获取空间目标更多维度的光信息,进而实现计算聚焦和去遮挡重建,是视觉领域研究的热点之一。相机阵列是进行空间光场信息获取的主要手段,目前相关理论和应用主要针对线性排布模式。当光轴方向目标与遮挡物间距较小或相机阵列排布空间受限时,非线性阵列在空间光场信息获取方面表现更佳。但是,现行线性阵列的光场信息处理及重建算法无法直接适应非线性阵列光场信息的处理。鉴于此,本文开展基于非线性阵列的光场信息获取及重建算法研究,旨在实现非线性相机阵列模式下的合成孔径成像及目标信息的去遮挡重建。首先,针对非线性阵列缺少空间到图像间的线性映射关系,推导了多视角图像的重排算法,使重排后的图像满足合成孔径成像算法的要求。通过对线性阵列以及非线性阵列的实验,分析了两种模式的阵列在不同场景下的性能,验证了非线性阵列的优越性。其次,由于合成孔径成像结果中不仅包含目标物信息而且包含有遮挡物信息,导致目标物重建结果模糊。针对这一问题,本文开展了基于遮挡去除的合成孔径成像算法研究。该算法利用合成孔径成像散焦函数识别图像中的前景及背景,实现了图像标记的自动化,进而实现遮挡物与目标物的分离。通过对去除遮挡的多视角图像进行合成孔径成像能够得到更加清晰的目标物重建结果。最后,实验在不同场景下对该算法进行验证,结果显示本文所提出的去遮挡成像方法能够有效去除合成孔径成像结果中的模糊,提升重建质量。